用于使行駛器電池中的濕氣冷凝的冷凝裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于使行駛器電池中的濕氣冷凝的冷凝裝置和方法，即一種用于行駛器中的電池的冷凝裝置及一種用于使電池中的濕氣冷凝的方法，冷凝裝置包括：電池殼體，該電池殼體包圍著電池內(nèi)部空間，在電池內(nèi)部空間中布置了至少一個電池單元；布置在電池殼體中的用于進(jìn)入到電池內(nèi)部空間中的冷卻流體的第一入口；第一出口和第二出口，第一出口和第二出口都布置在電池殼體中，其中第一出口與從電池內(nèi)部空間中出來的冷卻流體處于流體的連接之中；以及布置在電池內(nèi)部空間中的并且與冷卻流體處于流體的連接之中的冷凝機構(gòu)，該冷凝機構(gòu)使處于電池內(nèi)部空間中的并且來自環(huán)境的濕氣冷凝，并且其中冷凝的濕氣通過第二出口到達(dá)環(huán)境中。
【專利說明】用于使行駛器電池中的濕氣冷凝的冷凝裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于使行駛器電池中的并且更確切地說尤其機動行駛器比如機動車中的行駛器電池中濕氣冷凝的一種冷凝裝置以及一種方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已經(jīng)知道，行駛器尤其機動行駛器比如汽車中的電池或者說蓄電池通常經(jīng)受環(huán)境影響比如濕氣，所述濕氣擠入到電池內(nèi)部并且會在那里引起腐蝕或者說短路，這不僅會造成電池的毀壞而且有時候也會損壞由所述電池饋電的電的負(fù)載(比如比較敏感地對在電池內(nèi)部出現(xiàn)短路時可能產(chǎn)生的電壓峰值作出反應(yīng)的行駛器控制儀)。
[0003]即使已經(jīng)防止所述電池受到直接的噴水的影響，大多數(shù)由于所述電池的在行駛器中的布置而就是這種情況，不過較高的空氣濕度會是引起這些不受歡迎的現(xiàn)象的原因，因為使電池內(nèi)部相對于周圍的大氣完全密封的做法比較麻煩并且成本密集并且此外在實際上應(yīng)該至少從緊挨著的電池外部空間朝大氣進(jìn)行一定程度的強制通風(fēng)，并且更確切地說應(yīng)該為電池的安全閥由于電池內(nèi)部空間的過壓而打開并且所述過壓可以朝大氣卸壓這種情況進(jìn)行所述強制通風(fēng)。
[0004]從現(xiàn)有技術(shù)比如DE 10 2007 011 026 Al中公開了一種電池，對于該電池來說設(shè)置了用于使來自電池殼體的濕氣冷凝并且將其排出的冷凝水收集器。當(dāng)然，這種冷凝水收集器也作為單獨的額外的多構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)部件而公開，由此在制造所述電池時額外的裝配步驟是必要的，所述額外的裝配步驟延長了制造過程并且由此使制造過程變得昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明在按權(quán)利要求1的第一方面下面提出一種用于行駛器中的電池的冷凝裝置，該冷凝裝置包括:電池殼體，該電池殼體包圍著電池內(nèi)部空間，在所述電池內(nèi)部空間中布置了至少一個電池單元；至少一個布置在所述電池殼體中的用于進(jìn)入到所述電池內(nèi)部空間中的冷卻流體的第一入口 ；至少一個第一出口和一個第二出口，所述第一出口和第二出口都布置在所述電池殼體上，其中所述第一出口與從所述電池內(nèi)部空間中出來的冷卻流體處于流體的連接之中；以及布置在所述電池內(nèi)部空間中的并且與所述冷卻流體處于流體的連接之中的冷凝機構(gòu)，該冷凝機構(gòu)使處于電池內(nèi)部空間中的并且來自環(huán)境的濕氣冷凝，并且其中所冷凝的濕氣通過所述第二出口到達(dá)環(huán)境中。
[0006]在按權(quán)利要求9的第二方面下，本發(fā)明提出一種用于使行駛器電池中的濕氣冷凝的方法，并且更確切地說借助于冷凝機構(gòu)來使行駛器電池中的濕氣冷凝，所述冷凝機構(gòu)根據(jù)按第一方面所述的冷凝裝置來發(fā)揮功能。
[0007]所提出的系統(tǒng)的優(yōu)點從以下情況中獲得，即對處于運行中的電池進(jìn)行冷卻并且可以使從環(huán)境到達(dá)電池內(nèi)部空間的并且不受歡迎的處于電池內(nèi)部空間的濕氣有針對性地在電池內(nèi)部空間中在特定的非關(guān)鍵的位置上冷凝并且可以將其從所述電池內(nèi)部空間中導(dǎo)出，并且可以避免冷凝水在電池單元上沉積并且由此避免所述電池單元上的腐蝕或者說所述電池單元之間的短路。
[0008]優(yōu)選所述冷凝裝置包括冷卻機構(gòu)，該冷卻機構(gòu)在行駛器的冷卻回路中與行駛器處于流體的連接之中。在此有利的是，可以使用已經(jīng)存在的比如空調(diào)設(shè)備的冷卻回路。
[0009]此外優(yōu)選的是，所述冷卻機構(gòu)處于所述電池殼體的外部。在此有利的是，所述冷凝機構(gòu)在所述電池內(nèi)部空間的內(nèi)部并且/或者冷卻機構(gòu)在所述電池內(nèi)部空間的外部相應(yīng)地布置在一區(qū)域中，該區(qū)域朝向行駛器的向前行駛方向，所述冷卻或者說冷凝機構(gòu)可以額外地通過在行駛器運動時吹到所述冷卻或者說冷凝機構(gòu)上的行車風(fēng)來得到冷卻。
[0010]所述冷凝裝置有利地被多孔的材料所包圍，其中所述冷凝裝置與所述多孔的材料處于物理的接觸之中。在此有利的是，由于蒸發(fā)冷卻在所述多孔的材料中所儲存的濕氣可以支持冷卻過程，這引起用于對所述電池進(jìn)行冷卻的能量需求的降低。
[0011]所述多孔的材料優(yōu)選包括由金屬制成的海綿，其中不過也可以設(shè)想每種其它合適的多孔的材料。
[0012]此外，還優(yōu)選的是，在所述電池內(nèi)部空間中額外地布置了至少一個吸附工具，該吸附工具支持所述電池內(nèi)部空間中的濕氣的除去。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面借助于實施方式結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行解釋，其中:
圖1是一種示范性的具有按本發(fā)明的第一種實施方式的行駛器冷卻系統(tǒng)的示意性的構(gòu)造的一部分；并且
圖2是一種示范性的具有按本發(fā)明的第二種實施方式的行駛器冷卻系統(tǒng)的示意性的構(gòu)造的一部分。
【具體實施方式】
[0014]圖1示意性地示出了具有電池殼體20的電池10,多個蓄電池單元或者說電池單元40處于所述電池10的電池內(nèi)部空間30中。在所述電池殼體20中布置了(未詳細(xì)示出的)入口 40以及第一出口 50和第二出口 60，后面還要對其精確的功能進(jìn)行解釋。
[0015]在所述電池內(nèi)部空間30中布置了冷凝機構(gòu)70 (可以這樣說是“冷凝液捕集器”)，該冷凝機構(gòu)是(這里未示出的)行駛器比如汽車的冷卻回路80的一部分。優(yōu)選所述冷卻回路80是行駛器的空調(diào)設(shè)備的冷卻回路。
[0016]在所述冷卻回路80中沿著箭頭81的方向流動的冷卻流體在所述冷卻回路80的在圖1中示出的截取部分中首先流到冷卻機構(gòu)或者說換熱器90 (也稱為“冷卻器(Chiller)”)中，并且從那里通過所述入口 40流到所述冷凝機構(gòu)70中，下面還要對該冷凝機構(gòu)的功能進(jìn)行解釋。所述冷卻流體從該冷凝機構(gòu)70在合適的流體管路75中穿過蓄電池內(nèi)部空間30通過所述第一出口 50在回流管路85中返回流到所述冷卻機構(gòu)90中，而后又被輸送給所述冷卻回路80。
[0017]所述冷凝機構(gòu)70在圖1中的實施例中構(gòu)造為面狀的金屬的構(gòu)件，其中所述流體管路75要么可以穿過所述冷凝機構(gòu)70來伸展，如果該構(gòu)件具有相應(yīng)的厚度，要么所述流體管路75可以安置在構(gòu)造為冷卻盤管的式樣的冷凝機構(gòu)的表面上。因而所述冷凝機構(gòu)70具有比其在所述電池內(nèi)部空間30中的環(huán)境低的溫度，使得處于所述電池內(nèi)部空間30中的濕氣可以其上面也就是說在所述冷凝機構(gòu)70的經(jīng)過冷卻的表面上冷凝。
[0018]如此設(shè)計所述冷凝機構(gòu)70的造型，使得相應(yīng)的表面基本上垂直地布置，從而冷凝水的形式的冷凝的濕氣可以比較容易地朝第二出口 60的方向滴落并且更確切地說通過所述在電池殼體20中布置在所述冷凝機構(gòu)70下方的第二出口 60來滴落，該第二出口 60為了更好地收集并且排出所冷凝的水而以漏斗狀的凹處61的式樣構(gòu)造在所述電池殼體20的底部中，其中所述濕氣在所述相應(yīng)的表面上冷凝。所述冷凝水的流出象征性地用箭頭65來示出。因而，通過所述冷凝機構(gòu)70的功能來避免這一點，即處于所述電池內(nèi)部空間30中的濕氣會在所述電池單元40上以冷凝水的形式沉積，這可能會導(dǎo)致所述電池單元40的失靈。
[0019]如在圖1中示出的一樣，所述冷凝機構(gòu)70布置在所述電池內(nèi)部空間30的朝向所述行駛器的向前行駛方向的區(qū)域21中(在圖1中所述向前行駛方向向左定向)，從而通過用箭頭100來表示的行車風(fēng)一方面主要在所述區(qū)域21中對所述電池10本身進(jìn)行冷卻，并且另一方面也額外地對所述冷卻機構(gòu)90或者說冷凝機構(gòu)70進(jìn)行冷卻。由此通過所述行車風(fēng)引起的擠入的空氣首先到達(dá)最冷的位置處也就是所述區(qū)域21或者說冷凝機構(gòu)70并且會在那里冷凝。
[0020]在另一種實施方式中，所述冷凝機構(gòu)70可以包括多孔的材料，比如由金屬制成的“海綿”，所述冷卻管路75連同在其中流動的冷卻流體穿過所述海綿來伸展。所述金屬海綿一方面可以儲存冷凝液，不過另一方面也可以通過所述第二出口 60將所述冷凝液從所述電池內(nèi)部空間30中排出。只要所述冷凝水被儲存在所述金屬海綿中，比如在由于較小的空氣濕度而不會出現(xiàn)冷凝水形成現(xiàn)象時在環(huán)境不太悶熱時，所述冷凝水由于蒸發(fā)而對通過所述金屬海綿在所述冷卻管路75中流動的冷卻流體進(jìn)行冷卻，并且由此支持行駛器中的空調(diào)設(shè)備的功能或者說作用，也就是說降低了空調(diào)設(shè)備的用于對電池進(jìn)行冷卻的能量需求。
[0021]不言而喻，所述多孔的材料也可以包括每種其它合適的材料，并且也可以在造型方面經(jīng)過相應(yīng)的調(diào)整。
[0022]此外，在圖1中示出了布置在所述電池內(nèi)部空間30中的吸附工具110，也就是吸附濕氣的試劑，比如硅膠，所述吸附工具可以額外地使處于電池內(nèi)部空間30中的濕氣凝固。在此所述吸附工具110的數(shù)目、形狀和布置可以取決于應(yīng)用情況而變化。
[0023]圖2示意性地示出了按本發(fā)明的一種實施方式的另一種實施例。
[0024]又示出了具有電池殼體20并且具有布置在電池內(nèi)部空間30中的電池單元40的電池10，所述電池單元40的數(shù)目、形狀、結(jié)構(gòu)和布置可以有變化。同樣在所述電池殼體20中布置了第一入口 40、第一出口 50以及第二出口 60，其中冷卻管路75連同在其中流動的冷卻流體從所述第一入口 60中穿過，并且所述冷卻管路75通過所述第一出口 50又離開所述電池殼體20，而后經(jīng)由回流管路85通過另一個入口 120又到達(dá)所述電池內(nèi)部空間30中并且從那里通過另一個出口 130又到達(dá)所述冷卻回路80中。所述冷卻流體的流動方向相應(yīng)地用箭頭81來表明。
[0025]與在圖1中示出的實施方式不同的是，所述冷凝機構(gòu)70構(gòu)造為如在圖1中用附圖標(biāo)記90在所述電池殼體20的外部示出的一樣的冷卻機構(gòu)。但是所述冷凝或者說冷卻機構(gòu)70在圖2中所示出的實施例中具有相應(yīng)的功能或者說作用原理，也就是說它不僅對電池內(nèi)部空間30進(jìn)行冷卻，而且也讓處于所述內(nèi)部空間30中的濕氣本身冷凝并且使其通過所述第二出口 60沿著箭頭65的方面以冷凝水的形式流到外面。[0026]在該實施例中，所述冷凝或者說冷卻機構(gòu)70的在電池內(nèi)部空間30中的布置也與在圖1中示出的實施例相類似，其中行車風(fēng)(通過用100表示的箭頭來示出)支持冷卻或者說冷凝作用。不言而喻，也可以在圖2所示出的實施例中布置吸附工具，以提供支持作用。
[0027]此外，在圖2中示出的實施例也可以包括布置在所述冷凝或者說冷卻機構(gòu)70上的多孔的材料，比如金屬海綿。
[0028]最后還要說明，在圖1到2中示出的尺寸不按比例尺。
【權(quán)利要求】
1.用于行駛器中的電池(10)的冷凝裝置，包括: -電池殼體(20)，該電池殼體包圍著電池內(nèi)部空間(30)，在所述電池內(nèi)部空間中布置了至少一個電池單元(40)； -至少一個布置在所述電池殼體(20)中的用于進(jìn)入到所述電池內(nèi)部空間(30)中的冷卻流體的第一入口(41)； -至少一個第一出口(50)和一個第二出口(60)，所述第一出口和第二出口都布置在所述電池殼體(20)上，其中所述第一出口(50)與從所述電池內(nèi)部空間(30)中出來的冷卻流體處于流體的連接之中；以及 -布置在所述電池內(nèi)部空間(30)中的并且與所述冷卻流體處于流體的連接之中的冷凝機構(gòu)(70)，該冷凝機構(gòu)使處于電池內(nèi)部空間(30)中的并且來自環(huán)境的濕氣冷凝，并且其中所冷凝的濕氣通過所述第二出口(60)到達(dá)環(huán)境中。
2.按權(quán)利要求1所述的冷凝裝置，其中該冷凝裝置包括冷卻機構(gòu)(90)，所述冷卻機構(gòu)在所述行駛器的冷卻回路(80)中與所述行駛器處于流體的連接之中。
3.按權(quán)利要求2所述的冷凝裝置，其中所述冷卻機構(gòu)(90)處于所述電池殼體(20)的外部。
4.按權(quán)利要求1到3中任一項所述的冷凝裝置，其中所述冷凝機構(gòu)(70)在所述電池內(nèi)部空間(30)的內(nèi)部并且/或者所述冷卻機構(gòu)(90)在所述電池內(nèi)部空間(30)的外部相應(yīng)地布置在朝向所述行駛器的向前行駛方向的區(qū)域(21)中。
5.按權(quán)利要求1到4中任一項所述的冷凝裝置，其中該冷凝裝置被多孔的材料所包圍并且該冷凝裝置與所述多孔的材料處于物理的接觸之中。
6.按權(quán)利要求5所述的冷凝裝置，其中所述多孔的材料包括由金屬或者由其它合適的多孔的材料制成的海綿。
7.按權(quán)利要求1到6中任一項所述的冷凝裝置，其中在所述電池內(nèi)部空間(30)中額外地布置了至少一個吸附工具(110)。
8.具有按權(quán)利要求1到7中任一項所述的冷凝裝置的行駛器，其中所述行駛器是能夠在陸地上并且/或者在水上并且/或者在空中使用的具有空調(diào)回路(80)的機動行駛器。
9.用于使行駛器電池(10)中的濕氣冷凝的方法，所述行駛器電池(10)包括電池殼體(20)以及電池內(nèi)部空間(30)，所述電池內(nèi)部空間則具有至少一個布置在該電池內(nèi)部空間(30)中的電池單元(40)，其中所述方法包括以下步驟: -在所述電池殼體(20)中提供至少一個用于進(jìn)入到所述電池內(nèi)部空間(30)中的冷卻流體的第一入口(41); -在所述電池殼體(20)上提供至少一個第一出口(50)和一個第二出口(60)，其中所述第一出口(50)與從所述電池內(nèi)部空間(30)中出來的冷卻流體處于流體的連接之中；并且 -提供布置在所述電池內(nèi)部空間(30)中的并且與所述冷卻流體處于流體的連接之中的冷凝機構(gòu)(70)，該冷凝機構(gòu)使處于所述電池內(nèi)部空間(30)中的并且來自環(huán)境的濕氣冷凝，并且其中所冷凝的濕氣通過所述第二出口(60)到達(dá)環(huán)境中。
【文檔編號】H01M10/625GK103545575SQ201310292868
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月13日
【發(fā)明者】J.海澤, P.艾特納 申請人:羅伯特·博世有限公司